Od laika do astrofotografika: Część VI

Adam_Jesion · 24 Września 2012

Serię artykułów "Od laika do astrofotografa" przygotowuje Jacek Bobowik (jcbo). Zobacz wszystkie części - kliknij tutaj.

Komputer w służbie astrofotografii

Komputer w naszym codziennym życiu, powoli zaczyna odgrywać ważną rolę pozwalającą nadążyć za tempem rozwoju, jaki serwuje nam otaczająca rzeczywistość. W astrofotografii, aby zapewnić sobie większy komfort pracy oraz co się z tym nierozłącznie wiąże dokładność, powtarzalność i automatyzacje procesu, musimy wcześniej czy później zaprzyjaźnić się z tym urządzeniem oraz oprogramowaniem wykorzystywanym przy wsparciu naszego hobby.

Spróbuję z mojego punktu widzenia zasygnalizować procesy, które wspierane informatycznie wydają się przyjemniejsze i łatwiejsze w realizacji, oraz które rozwiązania w danym obszarze mi osobiście przypadły najbardziej do gustu.

Aby cieszyć się z optymalnego wykorzystania warunków pogodowych podczas sesji fotograficznej, a szczególnie, gdy taka sesja wymaga transportu na często niemałą odległość całego sprzętu następnie jego precyzyjnego ustawienia i skalibrowania, ważne jest abyśmy zamienili się w bardziej skuteczniejszą niż często obserwowaną w popularnych programach informacyjnych pogodynkę. Czynniki, jakie będziemy próbowali jak najdokładniej przewidzieć w krótkoterminowym jak na prognozy pogody horyzoncie to, jakie najbliższej nocy będzie ciśnienie atmosferyczne, siła wiatru, temperatura, punkt rosy, zachmurzenie, wilgotność, oraz jak długa będzie noc astronomiczna, czyli okres, w którym słońce jest wystarczająco schowane za horyzont, aby nie przeszkadzało w pokazaniu się ciemnego nieba. Ważny będzie również zmienny i niepożądany wpływ zaświetlenia nieba pochodzący od naszego naturalnego satelity - Księżyca.

Skutecznie wykorzystanie pozyskanych informacji, które nam pomogą przewidzieć warunki, jakich możemy się spodziewać podczas najbliższej sesji, wymaga zrozumienia kilku podstawowych i ogólnych meteorologicznych zależności.

Ciśnienie atmosferyczne ma zasadniczy wpływ na kształtowanie się interesującej nas pogody. Powietrze w obszarze wysokiego ciśnienia ulega kompresji i ociepla się podczas opadania, a to przeciwdziała powstawaniu chmur (niebo zazwyczaj jest bezchmurne). Jednak warunki te nie przeszkadzają np. w formowaniu się mgły. W obszarze niskiego ciśnienia sytuacja jest dokładnie odwrotna. Mgła natomiast powstaje wtedy, gdy powietrze ochładza się do poziomu poniżej temperatury punktu rosy tzn., kiedy para wodna zawarta w powietrzu ulega kondensacji.

Niektóre odczyty będą bezpośrednio wpływały na nasze przygotowania. Na przykład zwiększona wilgotność powietrza, której zwykle towarzyszy brak wiatru powoduje przykucie naszej uwagi na odpowiednie zabezpieczenie elementów optycznych. Silny wiatr naturalnie, mimo bezchmurnej pogody może spowodować trudności w dokładności nadążania przez nasz montaż za fotografowanym obiektem i wymaga zwrócenia większej uwagi na zabezpieczenie elementów najbardziej narażonych na generowanie potencjalnych zakłóceń.

Do zebrania potrzebnych i najbardziej aktualnych informacji najlepiej sprawdzi się Internet lub dedykowane aplikacje na urządzenia mobilne. Większość potrzebnych danych pogodowych znajduję w ogólnie dostępnych meteorogramach (Model UM) ICM Uniwersytetu Warszawskiego [http://meteo.icm.edu.pl/] i weryfikuję z innym źródłem prognozowanym przez Norweski Instytut Meteorologiczny w aplikacji YoWindow [http://yowindow.com/].

Do bieżącego śledzenia powstałego na niebie zachmurzenia, z możliwością dokładnego oznaczenia na mapie własnej lokalizacji najlepiej dla mnie sprawdza się serwis informacyjny Sat24.com, prezentujący z niewielkim opóźnieniem aktualne zdjęcia satelitarne rozkładu chmur nad wybranym obszarem [http://sat24.com/pl?ir=true].

Informacje o wschodach, zachodach i fazach Księżyca są dość szeroko dostępne w sieci, natomiast informacje określające długości nocy astronomicznej w interesującej mnie lokalizacji najwygodniej uzyskuję za pośrednictwem mobilnej aplikacji Sunrise Clock + [http://www.appxpress...sunrise-clock].

Pozwala to na dość dokładne zaplanowanie najbardziej efektywnej długości naszej sesji w pozyskiwaniu materiału w zależności na przykład od położenia fotografowanego obiektu i używanych ew. filtrów.

Gdy sesja jest zaplanowana, sprzęt ustawiony i gotowy do pracy, jedno z pierwszych działań, jakie wykonujemy jest wycelowanie naszego zestawu w obiekt na niebie, aby ostatecznie znalazł się on w oczekiwanym kadrze naszego przyszłego zdjęcia. Dokładność, a przede wszystkim powtarzalność kadru w przypadku, gdy zbierany materiał na jedno zdjęcie rozkłada się na kilka sesji, będzie dla nas pierwszym wyzwaniem.

Wsparciem w tym zakresie będą wszelkie rozwiązania sprzętowe i programowe klasy „GOTO”. Wymagają one zwykle dwóch kroków w osiągnięciu celu. Najpierw skalibrowania systemu z wybrany dowolnie fragmentem nieba, najczęściej gwiazdy, polegającym na wybraniu wskazanego w programie/systemie obiektu, a następnie manualnym jego wyrównaniu tak, aby znajdował się dokładnie w centralnej części kadru w celu synchronizacji. Zsynchronizowany „GOTO” w większości przypadków następnie powinien podążać dokładnie do wybieranego celu, jednak czasami ta precyzja, wynikająca z innych niedokładności jest zachowana jedynie w pobliskim obszarze obiektu, na którym następowała synchronizacja.

Wygodnym rozwiązaniem programowym są Mapy nieba, które na przykład za pośrednictwem sterowników ASCOM (uniwersalnej platformy informatycznej pozwalającej na standaryzację integracji sprzętu „astro” z dedykowanymi do tej dziedziny programami) pozwalają się zsynchronizować z naszym montażem. W takim rozwiązaniu, na wybrany na mapie obiekt możemy skierować nasz zestaw i śledzić jego położenie na niebie w ciągu całej sesji.

Ja do tego celu z powodzeniem w swoim zestawie używam oprogramowania Cartes du Ciel [http://www.ap-i.net/skychart/start], które pozwala mi jak wiele tego typu rozwiązań, poza konfiguracją interesujących mnie map, również na jednoczesną ocenę rozpiętości planowanego kadru.

Większą dokładność i automatyzację do powrotu do tego samego kadru z poprzedniej sesji zapewniają rozwiązania pozwalające na astrometryczne powiązanie szczegółów sfotografowanej wcześniej klatki z odpowiednią bazą danych, co pozwala dokładnie zidentyfikować jej współrzędne i automatycznie zsynchronizować „GOTO”, oraz ustawić zestaw dokładnie na wybrany obiekt. Jednym z takich rozwiązań jest oprogramowanie PinPoint [http://pinpoint.dc3.com/] zapewniające dokładność identyfikacji kadru i integracji z funkcjami na przykład oprogramowania MaximDL.

Wycelowany na wybrany kadr teleskop wymaga następnie ustawienia i często korekty wraz ze zmieniającą się temperaturą ostrości w naszym zestawie.

Proces ustawiania ostrości będzie polegał najogólniej na wykonaniu wielu ekspozycji kadru z nieprześwietloną gwiazdą w czasach (do 1s) eliminujących do minimum wpływ niekorzystnej atmosfery oraz takiej regulacji ostrości, aby jej kształt osiągną najmniejszy możliwy rozmiar.

Niekorzystny wpływ, szczególnie przy dużych rozdzielczościach, na dokładność i szybkość ustawienia poprawnej ostrości może mieć konieczność regulacji związana z fizycznym dotykaniem zestawu. Dlatego często stosuje się zautomatyzowane rozwiązania pozwalające na regulację zdalną za pośrednictwem na przykład komputera. Na analizę optymalnego docelowego kształtu naszej gwiazdy negatywny wpływ będzie miała stabilność atmosfery, która nie zawsze pozwoli nam jednoznacznie dokładnie wizualnie określić punkt docelowy. Z pomocą przychodzą albo rozwiązania sprzętowe, na przykład w postaci Maski Bahtinova, która odpowiednio dobrana do parametrów teleskopu i założona na obiektyw w trakcie ustawiania ostrości, pokazuje obraz gwiazdy w postaci symetrycznych refleksów, pozwalających na precyzyjniejsze określenie docelowego punktu ustawianej ostrości, albo rozwiązań programowych wspierających dokładny pomiar rozmiaru uzyskanego obrazu gwiazdy i znalezienia jej pożądanego stanu.

Rozwiązaniem programowym, które stosuję w tym zakresie jest dodatek do MaximDL FocusMax, który w połączeniu ze zdalną i dokładną regulacją ostrości jest w stanie automatycznie na podstawie analizy szerokiego zakresu pomiaru rozmiarów gwiazdy w różnych położeniach regulacji ostrości wyznaczyć liniową zależność i matematycznie obliczyć optymalne położenie, eliminując znacznie między innymi wpływ zmienności atmosfery na dokładność pomiaru.

Komputer stanie się niezbędny w zakresie sterowania obsługą kamer dedykowanych do astrofotografii, będzie obsługiwał funkcje związane z planowaniem, wyzwalaniem i kontrolą całego cyklu ekspozycji, przejmowania wyników i zapisywaniem ich w postaci wynikowych plików oraz często sterowaniem chłodzeniem komory matrycy, która pracując w niższych temperaturach odbiera mniej zakłóceń. Niezbędny w mojej ocenie stanie się także, (choć istnieją rozwiązania niewymagające komputera) do wsparcia w osiąganiu większej dokładności prowadzenia naszego montażu (guiding).

W obu przypadkach, zarówno do sterowania kamerą główną i prowadzącą oraz do wsparcia prowadzenia wykorzystuję z powodzeniem oprogramowanie MaximDL, które daje mi kompleksowe i stabilne rozwiązanie w tym zakresie.

Na okoliczność walki z dyskomfortem, który niektórym może doskwierać przy długiej i monotonnej sesji astrofotograficznej, związanym na przykład z nadmiernym chłodem, którego czasami nie da się wyrównać płynnym czynnikiem rozgrzewającym, lub komarami, których nie da się chyba niczym skutecznie wyeliminować, warto rozważyć konfigurację pozwalającą na zapewnienie kompleksowego zdalnego sterowania naszym zestawem. Rozwiązań, których podstawą jest komputer podłączony do zestawu pozwalający się zdalnie sterować z innego urządzenia jest dostępnych wiele. Ja stosuję proste, darmowe i stabilne rozwiązanie TeamViewer [http://www.teamviewe.../pl/index.aspx], które pozwala za pośrednictwem Internetu, lub lokalnej sieci na sterowanie innym komputerem.

Obróbka zebranego materiału to także działania z użyciem dedykowanego oprogramowania, pozwalające na odpowiednie złożenie pozyskanego w czasie sesji materiału i wydobycie z niego jak najwięcej pożądanych cech związanych z fotografowanym obiektem, a wyeliminowaniem tych, które psują jego ostateczny pozytywny odbiór.

Ja do obróbki stosuję oprogramowanie MaximDL i Adobe Photoshop CS3, na których będę w dalszych rozważaniach związanych z przetwarzaniem zebranego materiału w astrofotografię głównie się koncentrował.

cdn.

Zobacz poprzednie części serii. Kliknij tutaj.

Jeżeli spodobał Ci się artykuł poleć go znajomym i umieść swój komentarz. Z góry dziękujemy.

*Wojtek* · 24 Września 2012

Poruszono tutaj niezbędność korzystania z kompa, więc przy okazji się zapytam. Chciałbym wiedzieć jak szybki dysk twardy i procesor powinien być w laptopie oraz ile pamięci, żeby avikowanie przebiegało sprawnie?

Adam_Jesion · 24 Września 2012

Avikowanie? W fotografii DS? Tu jest inaczej. Z kamery schodzi tzw. fit, albo z aparatu raw. Generalnie nie ma z tym problemu. W zasadzie każdy laptop jest w stanie obsłużyć taki zestaw. Ja swoją kamerę FLI PL 16803 podpinam nawet do słabiutkiego Della 1,2 GHz z jakimś zwyczajnym dyskiem. A pragnę zauważyć, że to najbardziej wymagająca kamera astro. Generuje z nocy sporo "towaru". Oczywiście czymś innym jest obróbka i tu im szybsza maszyna, tym mniej frustracji. Do zwykłych kamer wystarczy typowy PC, do takiej jak moja, to już trzeba potwora (obróbka w kolorze). Jak robiłem mozaiki, to już musiałem zaprzęgnąć stację graficzną 8 procków z 32GB RAM, a i tak szło jak po grudzie

*Wojtek* · 24 Września 2012

Oczywiście chodzi mi o Planety .

bamus · 24 Września 2012

Ja stosuję proste, darmowe i stabilne rozwiązanie TeamViewer[http://www.teamviewe.../pl/index.aspx], które pozwala za pośrednictwem Internetu, lub lokalnej sieci na sterowanie innym komputerem.

za to odkrycie macie największy plus ode mnie przetestowałem dziś i przez wifi mogę sterować netbookiem, (który jest w ogródku i zarządza montażem z teleskopem) z ciepłego pokoju! jak dla mnie Ameryka! :laughbounce2:

25 Września 2012

Jacek, wprowadziłbym małą erratę do tekstu. Focus Max nie jest nakładką JEDYNIE na Maxima jakby błędnie sugeruje tekst. Pracuje także np. z CCD softem.

jcbo · 25 Września 2012

Jacek, wprowadziłbym małą erratę do tekstu. Focus Max nie jest nakładką JEDYNIE na Maxima jakby błędnie sugeruje tekst. Pracuje także np. z CCD softem.

Dzięki za wyjaśnienie, faktycznie może zabrzmiało to kategorycznie wbrew moim intencjom.

Ja mam doświadczenie jedynie z MaximDL w tym zakresie, i tak jak wspominałem na początku cylku staram się wypowiadać jedynie w tym kontekście,

tym bardziej że zauważyłem, iż czasami można w dokumentacji przy niektórych funkcjach wyczytać:

" ... many features available which unfortunately this only works with MaxIm."

Jednak doprecyzowując, tak FocusMax działa z:

CCDSoft od Software Bisque

MaxIm DL/CCD od Diffraction Limited

Czy w pełni z CCDSoft, nie wypowiadam się bo nie mam doświadczenia.

Edytowane 25 Września 2012 przez jcbo

_Spirit_ · 25 Września 2012

TeamViewer nie jest do końca darmowy. Działa ale po przekroczeniu określonego limitu czasu rozłącza nas od klienta/serwera.

Dodatkowe oprogramowanie : Ammy Admin

ammyy.com

VNC Viewer

Tight VNC

Real VNC

Ultra VNC

i chyba najlepszy Pulpit zdalny zaiplementowany w Windows.

Jak dla mnie najlepszym rozwiązaniem jest pulpit zdalny ale nie testowałem go podczas działania softu astro. Jeżeli mamy stały adres IP (DSL) możemy łączyć się bezpośrednio za pomocą tego adresu IP właśnie.

Jeżeli mamy dynamiczny adres IP (Neostrada, Netia, internet mobilny) należy skorzystać z darmowego rozwiązania jakim jest DynDNS -

dyn.com

. Zarejestrować dowolną domenę np: moja.astrofotografia. Dostaniemy wybrany przydział - np: moja.astrofotografia.dyndns.org. Na komputerze do którego będziemy się łączyć w zasobniku (lub bezpośrednio w routerze - najlepsze rozwiązanie) mały klient monitoruje nasze zmienne IP i tłumaczy go na wybrany przez nas adres czyli moja.astrofotografia.dyndns.org.

Od tej chwili z każdego miejsca na świecie możemy się połączyć z naszym komputerem za pomocą VNC wpisując wybrany przez nas adres nie musząc znać naszego zmiennego IP. Jeśli pracujemy w sieci domowej - wystarczy podać w VNC nazwę lub adres lokalny naszego komputera.

Rozwiązanie działa na każdej platformie systemowej i nie pożera zasobów komputera w przeciwieństwie do TeamViewera czy AmmyAdmin`a.

PS.

Gdyby ktoś miał pytania służę pomocą (nieodpłatnie oczywiście )

Edytowane 26 Września 2012 przez _Spirit_

jcbo · 26 Września 2012

Teamviewer jest do zastosowań niekomercyjnych całkowicie darmowy!

Używam go od 2 lat i nie zauważyłem aby rozłączał sesje ( niektóre twają nawet 8 godzin), nie wiem skąd masz takie rewelacje.

Przewagą TeamViewera oczywiście moim zdaniem jest właśnie prostota,mając np dostęp do internetu nie martwisz się o IP, firewalle itp.Nawiazuje połączenie bez problemu.

Pomijam już fakt że jest on dostępny poza WIN na MAC, IOS, Andorida i Linux.

Użycie zasobów nie jest jakieś przesadnie (35k kB pamięci), zawsze można sobie potestować, to nic nie kosztuje.

Zdalny pulpit chyba trudno zastosować np. w Win HE.

Edytowane 26 Września 2012 przez jcbo

_Spirit_ · 26 Września 2012

Fakt. Team Viewer przy używaniu do łaczenia się z jednym komputerem działa bez zarzutu. Gorzej jak mamy kilka stanowisk z którymi się łączymy.

Win HE?

WTF is this? !!!

Edytowane 26 Września 2012 przez _Spirit_

jcbo · 26 Września 2012

Fakt. Team Viewer przy używaniu do łaczenia się z jednym komputerem działa bez zarzutu. Gorzej jak mamy kilka stanowisk z którymi się łączymy.

Win HE?

WTF is this? !!!

Windows XP Home Edition

Ja uzywam TeamViewer do łączenia z dwoma komputerami jednocześnie w obserwatorium i jest ok, może przy większej liczbie są jakieś problemy, nie testowałem.

Edytowane 26 Września 2012 przez jcbo

Simon_141 · 27 Września 2012

Im dalej w las tym więcej drzew...

Odnosząc się do Waszych artykułów niesamowite jest to, że w czasach internetu można dosłownie dowiedzieć się wszystkiego. To oczywiście ta łatwiejsza część. Chcąc tą wiedzę wykorzystać jest już znacznie gorzej. O utrwaleniu i obyciu nawet nie wspominając, choć by ze względu na braki sprzętu czy czasu.To niezmiernie trudna i długa droga by nadążyć i opanować te wszystkie zagadnienia czy usprawnienia.TU pojawia się chyba jeden z najważniejszych parametrów czyli staż, co prawda zawsze uważałem, że nie ilość przejechanych kilometrów świadczy o umiejętnościach kierowcy nie mniej trochę trza pojeździć. Nasuwa mi się w tym miejscu pytanie ile kilometrów trza przejechać by dojechać do Waszego poziomu.przyjmując, że kilometr to jeden rok...Zdaję sobie sprawę,że różni ludzie różnie łapią nie mniej można pewnie jakąś średnią wyciągnąć...pozdrawiam...i oczywiście i czekam na dalsze części....

Adam_Jesion · 27 Września 2012

To zależy. Trudno odnosić się do nas, bo np. ja tego wszystkiego uczyłem się ok. 8 lat. To nie znaczy, że wyzwanie jest aż tak wielkie, tylko że zaczynałem w czasach, kiedy wiedzy nie było praktycznie żadnej. Wszystko, czego się nauczyłem musiałem "rozkminić" praktycznie samodzielnie. Nawet nie bardzo mogłem komuś zadać pytanie na forum, bo zwyczajnie nie było komu odpowiadać. Dzisiaj jest zupełnie inaczej. Cała masa ludzi sięgnęła już poziomu co najmniej średniego, a wielu jest w topie światowym. Do tego pojawiają się warsztaty, na których drastycznie przyspieszysz edukację.

http://astropolis.pl/topic/39545-pierwsze-szkolenie-astrofotograficzne/

Widzę po moich klientach, którzy dopiero co zaczynają, a po kilku wspólnych sesjach fotograficznych robią już takie zdjęcia, jak ludzie po 2-3 latach siedzenia na forum. Najwięcej czasu traci się na budowanie zestawu, a jeżeli nie masz wiedzy, albo kogoś, kto to zrobi za ciebie (albo chociaż pomoże) to czeka Ciebie wiele, wiele lat frustracji.

Simon_141 · 28 Września 2012

To zależy. Trudno odnosić się do nas, bo np. ja tego wszystkiego uczyłem się ok. 8 lat. To nie znaczy, że wyzwanie jest aż tak wielkie, tylko że zaczynałem w czasach, kiedy wiedzy nie było praktycznie żadnej. Wszystko, czego się nauczyłem musiałem "rozkminić" praktycznie samodzielnie. Nawet nie bardzo mogłem komuś zadać pytanie na forum, bo zwyczajnie nie było komu odpowiadać. Dzisiaj jest zupełnie inaczej. Cała masa ludzi sięgnęła już poziomu co najmniej średniego, a wielu jest w topie światowym. Do tego pojawiają się warsztaty, na których drastycznie przyspieszysz edukację.

http://astropolis.pl...ofotograficzne/

Widzę po moich klientach, którzy dopiero co zaczynają, a po kilku wspólnych sesjach fotograficznych robią już takie zdjęcia, jak ludzie po 2-3 latach siedzenia na forum. Najwięcej czasu traci się na budowanie zestawu, a jeżeli nie masz wiedzy, albo kogoś, kto to zrobi za ciebie (albo chociaż pomoże) to czeka Ciebie wiele, wiele lat frustracji.

Doskonale sobie zdaję sprawę z trudności na jakie trafiałeś po drodze zanim sięgnąłeś obecnego poziomu. Widzę tu pewne podobieństwo z moją działalnością z ostatniej ponad dekady. Pierwszą życiową pasją (astro to druga i cały czas odkrywam i coraz bardziej się nakręcam), która w latach kiedy ją zaczynałem w polsce byliśmy daleko,daleko za ....osiągając choćby podstawowy poziom wyszkolenia przechodziło się bardzo długą i wyboistą drogę,którą w tej chwili z odpowiednim portfelem można pokonać prawie teleportacyjnie dlatego w moim odczuciu największą satysfakcję przynosi właśnie owoc wspomnianej przez Ciebie frustracji choć patrząc z drugiej strony to jak z tym powiedzeniem że pieniądze szczęścia nie dają ale większość oddała by wiele by móc to sprawdzić. Tak czy inaczej należę do grupy cierpliwych i kochających to robią i nie zniechęca mnie brak potrzebnego zestawu do całej astrofoto zabawy. Kiedy czas,pieniądze i wiedza pozwolą wówczas odpowiedni zestaw też się znajdzie.